Tot i que els nematodes paràsits de les plantes pertanyen als perills dels nematodes, no són plagues de les plantes, sinó malalties de les plantes.
El nematode del nus de l'arrel (Meloidogyne) és el nematode paràsit vegetal més nociu i més distribuït del món.S'estima que més de 2.000 espècies vegetals al món, incloent gairebé tots els cultius cultivats, són molt sensibles a la infecció per nematodes de l'arrel.Els nematodes de l'arrel infecten les cèl·lules del teixit de l'arrel hoste per formar tumors, afectant l'absorció d'aigua i nutrients, provocant un creixement retardat de la planta, enanis, groguenc, marchit, enrotllament de les fulles, deformitat del fruit i fins i tot la mort de tota la planta, donant lloc a reducció global dels cultius.
En els últims anys, el control de les malalties dels nematodes ha estat el focus de les empreses mundials de protecció de plantes i dels instituts de recerca.El nematode de quist de soja és un motiu important per a la reducció de la producció de soja al Brasil, els Estats Units i altres països exportadors de soja importants.Actualment, tot i que s'han aplicat alguns mètodes físics o mesures agrícoles per al control de la malaltia dels nematodes, com ara: cribratge de varietats resistents, utilització de portaempelts resistents, rotació de cultius, millora del sòl, etc., els mètodes de control més importants segueixen sent el control químic o control biològic.
Mecanisme d'acció d'unió arrel
La història de vida del nematode de l'arrel consta d'ou, larva de primer estadi, larva de segon estadi, larva de tercer estadi, larva de quart estadi i adult.La larva és petita semblant a un cuc, l'adult és heteromorf, el mascle és lineal i la femella té forma de pera.Les larves del segon estadi poden migrar a l'aigua dels porus del sòl, buscar l'arrel de la planta hoste a través dels al·lels sensibles del cap, envair la planta hoste perforant l'epidermis des de la zona d'allargament de l'arrel hoste i després viatjar a través l'espai intercel·lular, es mou a la punta de l'arrel i arriba al meristema de l'arrel.Després que les larves del segon estadi van arribar al meristema de la punta de l'arrel, les larves van tornar a la direcció del paquet vascular i van arribar a l'àrea de desenvolupament del xilema.Aquí, les larves del segon estadi Perforen les cèl·lules hostes amb una agulla oral i injecten secrecions de les glàndules esofàgiques a les cèl·lules de l'arrel hoste.L'auxina i diversos enzims continguts en les secrecions de les glàndules esofàgiques poden induir les cèl·lules hostes a mutar en "cèl·lules gegants" amb nuclis multinucleats, rics en suborgànuls i un metabolisme vigorós.Les cèl·lules corticals al voltant de les cèl·lules gegants proliferen i creixen i s'inflen sota la influència de les cèl·lules gegants, formant els símptomes típics dels nòduls de l'arrel a la superfície de l'arrel.Les larves del segon estadi utilitzen cèl·lules gegants com a punts d'alimentació per absorbir nutrients i aigua i no es mouen.En condicions adequades, les larves del segon estadi poden induir l'hoste a produir cèl·lules gegants 24 hores després de la infecció i convertir-se en cucs adults després de tres mudes en els 20 dies següents.Després d'això, els mascles es mouen i deixen les arrels, les femelles romanen estacionàries i continuen desenvolupant-se, començant a pondre els ous al voltant dels 28 dies.Quan la temperatura és superior a 10 ℃, els ous eclouen al nòdul de l'arrel, les larves del primer estadi als ous, les larves del segon estadi treuen els ous, deixen l'hoste a la infecció del sòl.
Els nematodes d'arrel tenen una àmplia gamma d'hostes, que poden ser paràsits en més de 3 000 tipus d'hostes, com ara hortalisses, cultius alimentaris, cultius comercials, arbres fruiters, plantes ornamentals i males herbes.Les arrels de les hortalisses afectades pels nematodes del nus de l'arrel formen primer nòduls de diferents mides, que són de color blanc lletós al principi i de color marró pàl·lid en l'etapa posterior.Després de la infecció amb nematodes de l'arrel, les plantes del sòl eren curtes, les branques i les fulles estaven atrofiades o groguenques, el creixement es va retardar, el color de les fulles era clar i el creixement de les plantes greument malaltes era feble, les plantes estaven es va marcir a la sequera i tota la planta va morir en greu.A més, la regulació de la resposta de defensa, l'efecte d'inhibició i els danys mecànics dels teixits causats pels nematodes de l'arrel dels cultius també van facilitar la invasió de patògens del sòl com la marchitació fusària i els bacteris de la podridura de les arrels, formant així malalties complexes i provocant pèrdues més grans.
Mesures de prevenció i control
Els linecides tradicionals es poden dividir en fumigants i no fumigants segons diferents mètodes d'ús.
Fumigant
Inclou hidrocarburs halogenats i isotiocianats, i els no fumigants inclouen organofòsfors i carbamats.Actualment, entre els insecticides registrats a la Xina, el bromometà (una substància que esgota la capa d'ozó, que s'està prohibint progressivament) i la cloropicrina són compostos d'hidrocarburs halogenats, que poden inhibir la síntesi de proteïnes i les reaccions bioquímiques durant la respiració dels nematodes de l'arrel.Els dos fumigants són isotiocianat de metil, que pot degradar i alliberar isotiocianat de metil i altres compostos moleculars petits al sòl.L'isotiocianat de metil pot entrar al cos del nematode del nus de l'arrel i unir-se a la globulina portadora d'oxigen, inhibint així la respiració del nematode del nus de l'arrel per aconseguir un efecte letal.A més, el fluorur de sulfuril i la cianamida de calci també s'han registrat com a fumigants per al control dels nematodes de nus d'arrel a la Xina.
També hi ha alguns fumigants d'hidrocarburs halogenats que no estan registrats a la Xina, com l'1, 3-dicloropropilè, el iodometan, etc., que estan registrats en alguns països d'Europa i els Estats Units com a substituts del bromometà.
No fumigante
Inclou organofòsfor i carbamats.Entre els lineicides no fumigats registrats al nostre país, a l'organofòsfor pertanyen fosfina tiazolium, Methanophos, phoxiphos i clorpirifos, mentre que al carbamat pertanyen el carboxanil, l'aldicarb i el carboxanil butatiocarb.Els nematocides no fumigats pertorben la funció del sistema nerviós dels nematodes de nus de l'arrel en unir-se a l'acetilcolinesterasa a les sinapsis dels nematodes de l'arrel.Normalment no maten els nematodes del nus de l'arrel, sinó que només fan que els nematodes del nus de l'arrel perdin la seva capacitat de localitzar l'hoste i infectar-los, de manera que sovint se'ls denomina "paralitzadors de nematodes".Els nematocides tradicionals no fumigats són agents nerviosos altament tòxics, que tenen el mateix mecanisme d'acció sobre vertebrats i artròpodes que els nematodes.Per tant, sota les limitacions dels factors ambientals i socials, els principals països desenvolupats del món han reduït o aturat el desenvolupament d'insecticides organofosforats i carbamats i han apostat pel desenvolupament d'alguns nous insecticides d'alta eficiència i baixa toxicitat.En els darrers anys, entre els nous insecticides no carbamats/organofòsfors que han obtingut el registre EPA es troben l'espirat etil (registrat el 2010), la difluorosulfona (registrat el 2014) i la fluopiramida (registrat el 2015).
Però de fet, a causa de l'alta toxicitat, la prohibició dels pesticides organofosforats, ara no hi ha molts nematocides disponibles.A la Xina es van registrar 371 nematocides, dels quals 161 eren ingredient actiu abamectina i 158 ingredient actiu tiazofos.Aquests dos ingredients actius van ser els components més importants per al control dels nematodes a la Xina.
Actualment, no hi ha molts nematocides nous, entre els quals el sulfòxid de fluorè, l'espiròxid, la difluorosulfona i la fluopiramida són els líders.A més, pel que fa als biopesticides, Penicillium paraclavidum i Bacillus thuringiensis HAN055 registrats per Kono també tenen un fort potencial de mercat.
Patent global per al control dels nematodes de l'arrel de soja
El nematode de l'arrel de soja és un dels principals motius de la reducció del rendiment de la soja als principals països exportadors de soja, especialment als Estats Units i el Brasil.
Durant l'última dècada, s'han presentat un total de 4287 patents de protecció de plantes relacionades amb nematodes de l'arrel de la soja a tot el món.El nematode del nus de l'arrel de soja del món sol·licita patents principalment a regions i països, el primer és l'Oficina Europea, el segon és la Xina i els Estats Units, mentre que l'àrea més greu del nematode de l'arrel de la soja, el Brasil, només té 145 sol·licituds de patent.I la majoria procedeixen d'empreses multinacionals.
Actualment, l'abamectina i la fosfina tiazol són els principals agents de control dels nematodes d'arrel a la Xina.I el producte patentat fluopiramida també ha començat a disposar-se.
Avermectina
L'any 1981 es va introduir al mercat l'abamectina com a control contra els paràsits intestinals dels mamífers, i el 1985 com a pesticida.L'avermectina és un dels insecticides més utilitzats actualment.
Tiazat de fosfina
La fosfina tiazol és un insecticida organofosforat no fumigat nou, eficient i d'ampli espectre desenvolupat per Ishihara Company al Japó, i s'ha posat al mercat a molts països com el Japó.Estudis preliminars han demostrat que la fosfina tiazoli té endosorció i transport a les plantes i té una activitat d'ampli espectre contra nematodes i plagues paràsits.Els nematodes paràsits de les plantes perjudiquen molts cultius importants, i les propietats biològiques, físiques i químiques del tiazol de fosfina són molt adequades per a l'aplicació al sòl, per la qual cosa és un agent ideal per controlar els nematodes paràsits de les plantes.En l'actualitat, la fosfina tiazolium és un dels únics nematocides registrats a les hortalisses a la Xina, i té una excel·lent absorció interna, de manera que no només es pot utilitzar per controlar nematodes i plagues de la superfície del sòl, sinó que també es pot utilitzar per controlar els àcars de les fulles i les fulles. plagues superficials.El principal mode d'acció dels tiazolids de fosfina és inhibir l'acetilcolinesterasa de l'organisme objectiu, que afecta l'ecologia del 2n estadi larvari del nematode.El tiazol de fosfina pot inhibir l'activitat, el dany i l'eclosió dels nematodes, de manera que pot inhibir el creixement i la reproducció dels nematodes.
Fluopiramida
La fluopiramida és un fungicida de piridil etil benzamida, desenvolupat i comercialitzat per Bayer Cropscience, que encara es troba en període de patent.La fluopiramida té una certa activitat nematicida i s'ha registrat per al control del nematode de nus d'arrel en cultius, i actualment és un nematicida més popular.El mecanisme de la seva acció és inhibir la respiració mitocondrial bloquejant la transferència d'electrons de la deshidrogenasa succínica a la cadena respiratòria i inhibir diverses etapes del cicle de creixement dels bacteris patògens per aconseguir el propòsit de controlar els bacteris patògens.
L'ingredient actiu de la fluropiramida a la Xina encara es troba en període de patent.De les seves sol·licituds de patent en nematodes, 3 són de Bayer i 4 de la Xina, que es combinen amb bioestimulants o diferents ingredients actius per controlar els nematodes.De fet, alguns ingredients actius dins del període de patent es poden utilitzar per dur a terme algun disseny de patent amb antelació per apoderar-se del mercat.Com ara les excel·lents plagues de lepidòpters i l'agent de trips etil policidina, les empreses nacionals sol·liciten més del 70% de les patents d'aplicació nacional.
Plaguicides biològics per al control de nematodes
En els darrers anys, els mètodes de control biològic que substitueixen el control químic dels nematodes de l'arrel han rebut una atenció generalitzada a casa i a l'estranger.L'aïllament i el cribratge de microorganismes amb alta capacitat antagònica contra els nematodes de l'arrel són les condicions principals per al control biològic.Les principals soques informades sobre microorganismes antagonistes de nematodes de nus d'arrel van ser Pasteurella, Streptomyces, Pseudomonas, Bacillus i Rhizobium.Myrothecium, Paecilomyces i Trichoderma, però, alguns microorganismes van ser difícils d'exercir els seus efectes antagonistes sobre els nematodes de l'arrel a causa de les dificultats en el cultiu artificial o l'efecte de control biològic inestable al camp.
Paecilomyces lavviolaceus és un paràsit eficaç dels ous del nematode del node arrel sud i Cystocystis albicans.La taxa de paràsits dels ous del nematode nematode del node arrel sud és tan alta com el 60% ~ 70%.El mecanisme d'inhibició de Paecilomyces lavviolaceus contra els nematodes de nus d'arrel és que després del contacte de Paecilomyces lavviolaceus amb ooquists de cuc de línia, en el substrat viscós, el miceli dels bacteris de biocontrol envolta tot l'ou i l'extrem del miceli es torna gruixut.La superfície de la closca de l'ou es trenca a causa de l'activitat dels metabòlits exògens i la quitinasa fúngica, i després els fongs l'envaeixen i la substitueixen.També pot secretar toxines que maten els nematodes.La seva funció principal és matar ous.Hi ha vuit registres de pesticides a la Xina.Actualment, Paecilomyces lilaclavi no té una forma de dosificació composta per a la venda, però el seu disseny de patent a la Xina té una patent per combinar amb altres insecticides per augmentar l'activitat d'ús.
Extracte vegetal
Els productes vegetals naturals es poden utilitzar de manera segura per al control dels nematodes de l'arrel, i l'ús de materials vegetals o substàncies nematoides produïdes per les plantes per controlar les malalties dels nematodes de l'arrel s'ajusta més als requisits de seguretat ecològica i seguretat alimentària.
Els components nematoides de les plantes existeixen a tots els òrgans de la planta i es poden obtenir per destil·lació al vapor, extracció orgànica, recollida de secrecions d'arrel, etc. Segons les seves propietats químiques, es divideixen principalment en substàncies no volàtils amb solubilitat en aigua o solubilitat orgànica. i els compostos orgànics volàtils, entre els quals les substàncies no volàtils representen la majoria.Els components nematoides de moltes plantes es poden utilitzar per al control dels nematodes del nus de l'arrel després d'una simple extracció, i el descobriment d'extractes de plantes és relativament senzill en comparació amb nous compostos actius.Tanmateix, tot i que té un efecte insecticida, sovint no estan clars l'ingredient actiu real i el principi insecticida.
Actualment, neem, matrine, veratrina, escopolamina, te saponina, etc. són els principals pesticides comercials de plantes amb activitat de matança de nematodes, que són relativament pocs, i es poden utilitzar en la producció de plantes inhibidores de nematodes mitjançant la interplantació o l'acompanyament.
Tot i que la combinació d'extractes de plantes per controlar el nematode del nus de l'arrel tindrà un millor efecte de control del nematode, no s'ha comercialitzat completament en l'etapa actual, però encara proporciona una nova idea per als extractes de plantes per controlar el nematode del nus de l'arrel.
Fertilitzant bio-orgànic
La clau del fertilitzant bio-orgànic és si els microorganismes antagonistes es poden multiplicar al sòl o al sòl de la rizosfera.Els resultats mostren que l'aplicació d'alguns materials orgànics com ara closques de gambes i crancs i farina d'oli pot millorar directament o indirectament l'efecte de control biològic del nematode de l'arrel.L'ús de tecnologia de fermentació sòlida per fermentar microorganismes antagònics i fertilitzants orgànics per produir fertilitzants bio-orgànics és un nou mètode de control biològic per controlar la malaltia del nematode del nus de l'arrel.
En l'estudi del control dels nematodes vegetals amb fertilitzants bioorgànics, es va trobar que els microorganismes antagonistes dels fertilitzants bioorgànics tenien un bon efecte de control sobre els nematodes de l'arrel, especialment el fertilitzant orgànic elaborat a partir de la fermentació de microorganismes antagonistes i fertilitzants orgànics. mitjançant tecnologia de fermentació sòlida.
Tanmateix, l'efecte de control dels fertilitzants orgànics sobre els nematodes de l'arrel té una gran relació amb el medi ambient i el període d'ús, i la seva eficiència de control és molt inferior a la dels pesticides tradicionals i és difícil de comercialitzar.
Tanmateix, com a part del control de drogues i fertilitzants, és factible controlar els nematodes afegint pesticides químics i integrant aigua i fertilitzants.
Amb el gran nombre de varietats de cultiu individual (com la patata dolça, la soja, etc.) plantades a casa i a l'estranger, l'aparició de nematodes és cada cop més greu i el control dels nematodes també s'enfronta a un gran repte.En l'actualitat, la majoria de les varietats de plaguicides registrades a la Xina es van desenvolupar abans de la dècada de 1980, i els nous compostos actius són greument insuficients.
Els agents biològics tenen avantatges únics en el procés d'ús, però no són tan efectius com els agents químics i el seu ús està limitat per diversos factors.A través de les sol·licituds de patent pertinents, es pot veure que el desenvolupament actual dels nematocides segueix sent al voltant de la combinació de productes antics, el desenvolupament de biopesticides i la integració d'aigua i fertilitzants.
Hora de publicació: 20-maig-2024